JP3764521B2

JP3764521B2 - Hot platen

Info

Publication number: JP3764521B2
Application number: JP11678896A
Authority: JP
Inventors: 正典田中
Original assignee: Nihon Dennetsu Co Ltd
Current assignee: Nihon Dennetsu Co Ltd
Priority date: 1996-05-10
Filing date: 1996-05-10
Publication date: 2006-04-12
Anticipated expiration: 2016-05-10
Also published as: JPH09306646A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被加熱物を加熱する熱盤に属し、特に、半導体もしくは液晶ディスプレイなどを製造するための熱処理行程で用いられる熱盤に属する。
【０００２】
【従来の技術】
熱盤の従来技術としては、たとえば、液晶ディスプレイの製造工程に用いられるものが知られている。近年、薄型、低消費電力の液晶ディスプレイ装置（ＬＣＤ：ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａＬＤｉｓｐｌａＹ）が注目されるようになったが、現在、市場に出ているＬＣＤは、単純マトリクス駆動のＳＴＮ（ＳｕｐｅｒＴｗｉｓｔｅｄＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＴＦＴの改良であるＭＩＭ（ＭｅｔａＬＩｎｓｕｉａｔｏＲＭｅｔａｌ）方式などがある。これらの中で一つ一つの画素にトランジスターが埋め込まれているＴＦＴ方式は、液晶パネル全体の６割を占めている。
【０００３】
このＴＦＴ型ディスプレイは、構造材であるガラス基盤やスペーサーとか液晶のほかはすべてが非常に薄い膜によって構成されている。特に画素の開閉を行うスイッチとなるＴＦＴ部分の構造は、半導体集積回路に良く見られるメタル、シリコン、及び絶縁膜の組み合わせである。これらはやはり半導体と同じように、薄膜形成、露光、エッチング処理によるリソグラフィーの繰り返しによる製造工程によって作り込まれる。このときに２００℃前後の加熱が必要となり、その加熱及び冷却のために熱盤が使用されている。
【０００４】
熱盤がどのように用いられるかを図１０に示すプリベーク行程でその一例を説明する。
【０００５】
液晶ディスプレイの製造装置は、大きさ５×２×２ｍ³程度の直方体の箱体１７１によって外装構造が作られている。箱体１７１の内部には複数の仕切板を設けて複数の小部屋１７２ａ，１７２ｂ，１７２ｃ，１７２ｄが設けられている。小部屋１７２ａ，１７２ｂ，１７２ｃ，１７２ｄの下部には、熱盤１７３ａ，１７３ｂ，１７３ｃ，１７３ｄが一つづつ設置されている。
【０００６】
箱体１７１の両側面には窓１７４ａ，１７４ｂが形成されている。一方の窓１７４ａには，各小部屋１７２ａ，１７２ｂ，１７２ｃ，１７２ｄに加工途中の液晶ガラス基板１８０を入れる。そして一例として順に１１０℃、１４０℃、１６０℃、１１０℃に温度調節された熱盤１７３ａ，１７３ｂ，１７３ｃ，１７３ｄが設けてある４つの小部屋１７２ａ，１７２ｂ，１７２ｃ，１７２ｄを通過させて他方の窓１７４ｂへ送出させる。このような平面インライン加熱方式がプリベーク工程である。
【０００７】
なお、平面のインライン式を例にして記述したが、枚葉式という液晶ガラス基盤を複数段に積み重ねたり、塗布装置として一緒に組み込まれている場合もある。
【０００８】
また、成膜、加熱処理する拡散、ＣＶＤ装置、熱処理装置等の半導体製造装置にも組み込まれている。このような従来の液晶ディスプレイの製造装置用の熱盤、あるいは半導体製造装置として液晶あるいは半導体と接する面には液晶ディスプレイあるいは半導体に接し又は近接してその液晶ディスプレイあるいは半導体を乾燥・熱処理させるための一面が平らで一面に不純物の露出の生じない平面部（トッププレート）と、そのトッププレートを加熱するための加熱源が合体しており、その構造は大きく分けて次の４つになる。
【０００９】
従来例▲１▼ 熱盤は、図１１に示すように、トッププレート２０３と、このトッププレート２０３の裏面に金属板２０６を介して絶縁マイカに発熱線２０４を巻き付けたマイカヒータ２０２と、このマイカヒータ２０２の裏面に設けた絶縁性の押板２０１とを有している。
【００１０】
金属板２０６及びマイカヒータ２０２は、トッププレート２０３と押板２０１との間に挟まれて、これらが複数のネジ２１２によって一体に結合されている。また、この熱盤は、押板２０１の下方に対向して設けられている遮熱板２０９がスペーサ２１１を介してネジ２１３によって固定されている。遮熱板２０９は、熱盤を取り付ける装置のパネル２１７に取り付けられている。さらに、遮熱板２０９の下方には、この遮熱板２０９にスペーサ２１５を介して保持板２１０がネジ２１４によって取り付けられている。
【００１１】
なお、熱盤には、トッププレート２０３の内部に温度センサ２１９が挿入されている。また、押板２０１の裏面には、異常温度感知器２１８が取り付けられている。そして、マイカヒータ２０２の発熱線２０４は、電源リード線２０５に接続されて装置の内部に導入されている。
【００１２】
従来例▲２▼における熱盤は、図１１に示したトッププレート２０３の裏面に、マイカヒータ２０２に代えて、シリコンラバーの中に発熱線２０４を埋め込んで構成される。
【００１３】
従来例▲３▼における熱盤は、図１１に示したトッププレート２０３の裏面に、マイカヒータ２０２に代えて、テフロン（商品名）等の耐熱樹脂内に発熱線２０４を埋め込んで構成される。
【００１４】
従来例▲４▼における熱盤は、図１２に示すように、トッププレート３０３の裏面にシーズヒータ３０４を埋め込むことによって構成されている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例▲１▼〜▲３▼の構成でなる熱盤のそれぞれは、加熱源である発熱体を単体で設けており、発熱体をトッププレート２０３に強く固定することが出来ず、トッププレート２０３との熱抵抗も大きいため、かつトッププレート２０３に半導体とか液晶が乗ったときの温度ひずみも大きいという問題があり、かつ構造がリボンなどの箔ヒータなのでトッププレート２０３の温度分布をめざす温度分布に作りやすいが、箔ヒータ自身がそれほど温度を上げられないこと、あるいはマイカは剥がれたりおれたり、シリコンは崩れやすいなどの欠点があった。
【００１６】
一方、従来例▲４▼の構成でなる熱盤は、トッププレート３０３の裏面にシーズヒータ３０４を埋め込んだものであるため、複数のヒータを指定した容量で組み込むことが難しく、表面の温度分布を均一に作ることも困難である。
【００１７】
それ故、本発明の課題は温度分布を良くし、かつトッププレートに液晶あるいは半導体を載置したときの熱盤の主面の温度ひずみの改良を図った熱盤を提供することにある。
【００１８】
【発明を解決するための手段】
本発明によれば、被加熱物を乗せて加熱する主面を有するフェースプレートと、該フェースプレートに設けた加熱要素とを含む熱盤において、前記加熱要素は、前記フェースプレートの平面方向における内周部及び外周部の一方の領域部分に前記主面に対向して設置した面状発熱体と、前記内周部及び前記外周部の他方の領域部分に前記主面に対向して配置したシーズヒータとを有していることを特徴とする熱盤が得られる。
【００１９】
また、本発明によれば、前記面状発熱体は、面状に形成したマイカヒータ、シリコンラバーヒータ、もしくは耐熱樹脂ヒータの少なくとも一種を用いたことを特徴とする熱盤が得られる。
【００２０】
また、本発明によれば、前記面状発熱体は、前記フェースプレートの前記内周部の前記領域部分にかつ前記主面に対向する裏面に設けられており、前記シーズヒータは、前記フェースプレートの前記外周部の領域部分にかつ前記主面に対向する裏面に形成した溝部に設けられていることを特徴とする熱盤が得られる。
【００２１】
また、本発明によれば、前記面状発熱体は、前記フェースプレートの前記外周部の前記領域部分にかつ前記主面に対向する裏面に設けられており、前記シーズヒータは、前記フェースプレートの前記内周部の領域部分にかつ前記主面に対向する裏面に形成した溝部に設けられていることを特徴とする熱盤が得られる。
【００２２】
また、本発明によれば、前記フェースプレートは、前記主面を有する平板状のプレート部と、前記シーズヒータを設けた保持プレート部とを有し、前記保持プレート部は、前記主面に対向する前記プレート部の裏面から前記プレート部の板厚方向へのびていることを特徴とする熱盤が得られる。
【００２３】
さらに、本発明によれば、前記フェースプレートは、前記主面を有する平板状のプレート部と、前記シーズヒータを設けた保持プレート部とを有し、前記主面に対向する前記プレート部の裏面と前記保持プレート部とが相互に固定されていることを特徴とする熱盤が得られる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図１及び図２を参照して本発明の熱盤の第１の実施の形態を説明する。図１及び図２を参照して、熱盤は、液晶ガラス基板のような被加熱物を乗せて加熱する主面１ａを有する金属性のフェースプレート１と、このフェースプレート１に設けた２種類の加熱要素とを含む。
【００２５】
２種類の加熱要素のそれぞれは、フェースプレート１の平面方向の内外周部のうち内周部の領域部分に主面１ａに対向して設置した面状発熱体２と、内外周部の外周部の領域部分に主面１ａに対向して設置したシーズヒータ３とを有している。
【００２６】
第１の実施の形態における面状発熱体２は、マイカヒータと呼ばれているものであって、絶縁マイカ板２ａに発熱線２ｂを巻き付けた発熱体２ｃの上下面に２枚の絶縁マイカ板２ｄ，２ｅをを設けて一体に構成したものである。
【００２７】
その他の面状発熱体２としては、シリコンラバーヒータ、もしくは耐熱樹脂ヒータ等を用いてもよい。面状発熱体２は、フェースプレート１の内周部の領域部分にかつ主面１ａに対向する裏面に当接して設けられている。シーズヒータ３は、フェースプレート１の外周部の領域部分にかつ主面１ａに対向する裏面に形成した溝部１ｂに設けられている。
【００２８】
フェースプレート１は、主面を有する平板形状のプレート部１ｃと、シーズヒータ３を設けた保持プレート部１ｄとを有している。保持プレート部１ｄは、プレート部１ｃの裏面からプレート部１ｃの板厚方向へのびている。即ち、プレート部１ｃの板厚寸法は、保持プレート部１ｄの板厚寸法よりも薄い寸法に造られている。
【００２９】
面状発熱体２の裏面には、ベースプレート４が設けられている。ベースプレート４は、プレート部１ｃの裏面に面状発熱体２を当接している。また、面状発熱体２は、保持プレート部１ｄの板厚寸法よりも薄い寸法であって、保持プレート部１ｄの内側で面状発熱体２をプレート部１ｃの裏面に押し当てている。面状発熱体２は、フェースプレート１及びベースプレート４との間に挟まれて複数のネジ１０によって一体に固定されている。
【００３０】
シーズヒータ３の両端部に設けれている端子部３ａは、ほぼ直角に曲げられて保持プレート１ｄの下方へ導出されている。また、面状発熱体２の発熱線２ｂの両端部の端子部２ｆは、ベースプレート４に形成されている端子挿通穴から外へ導出されている。
【００３１】
図３に示す熱盤は、第２の実施の形態例を示している。この熱盤は、図１及び図２に示した熱盤のフェースプレート１が２つに分割されているものである。なお、第２の実施の形態例においては、図１及び図２に示した熱盤と同じ機能を有するため構成の一部の説明を省略するとともに同じ符号にて説明する。
【００３２】
図３を参照して、フェースプレート１は、主面を有する平板形状のプレート部１ｃと、シーズヒータ３を設けた保持プレート部１ｄとを有している。プレート部１ｃの裏面と保持プレート部１ｄとは、これらが図示しないネジによって相互に固定されている。
【００３３】
図４及び図５は、熱盤の第３の実施の形態例を示している。図４及び図５を参照して、熱盤は、被加熱物を乗せて加熱する主面２１ａを有する金属性のフェースプレート２１と、このフェースプレート２１に設けた２種類の加熱要素とを含む。
【００３４】
２種類の加熱要素のそれぞれは、略ドーナツ状のフェースプレート１の平面方向の内外周部のうち外周部の領域部分に主面２１ａに対向して設置した面状発熱体２２と、内外周部の内周部の領域部分に主面２１ａに対向して設置したシーズヒータ２３とを有している。
【００３５】
第３の実施の形態における面状発熱体２２は、マイカヒータを用いており、絶縁マイカ板２２ａに発熱線２２ｂを巻き付けた発熱体２２ｃの上下面に２枚の絶縁マイカ板２２ｄ，２２ｅをを設けて一体に構成したものである。
【００３６】
その他の面状発熱体２２としては、シリコンラバーヒータ、もしくは耐熱樹脂ヒータ等を用いてもよい。面状発熱体２２は、フェースプレート２１の外周部の領域部分にかつ主面２１ａに対向する裏面に当接して設けられている。シーズヒータ２３は、フェースプレート２１の内周部の領域部分にかつ主面２１ａに対向する裏面に形成した溝部２１ｂに設けられている。
【００３７】
フェースプレート２１は、主面２１ａを有する平板形状のプレート部２１ｃと、シーズヒータ２３を設けた保持プレート部２１ｄとを有している。保持プレート部２１ｄは、プレート部２１ｃの裏面からプレート部２１ｃの板厚方向へ突出してのびている。即ち、プレート部２１ｃの板厚寸法は、保持プレート部２１ｄの板厚寸法よりも薄い寸法に作られている。
【００３８】
面状発熱体２２の裏面には、ベースプレート２４が設けられている。ベースプレート２４は、プレート部２１ｃの裏面に面状発熱体２２を当接している。また、面状発熱体２２は、保持プレート部２１ｄの板厚寸法よりも薄い寸法であって、保持プレート部２１ｄの外側で面状発熱体２２をプレート部２１ｃの裏面に押し当てている。面状発熱体２２は、フェースプレート２１及びベースプレート２４との間に挟まれて複数の固定ネジ２５によって一体に固定されている。
【００３９】
シーズヒータ２３の両端部に設けれている端子部２３ａは、ほぼ直角に曲げられてベースプレート２４の下方へ導出されている。また、面状発熱体２２の発熱線２２ｂの両端部の端子部２２ｆは、ベースプレート２４に形成されている端子挿通穴２５ａから外へ導出されている。
【００４０】
図６に示す熱盤は、第４の実施の形態例を示している。この熱盤は、図４及び図５に示した熱盤のフェースプレート２１が２つに分割されているものである。なお、第２の実施の形態例においては、図４及び図５に示した熱盤と同じ機能を有するため構成の一部の説明を省略するとともに同じ符号にて説明する。
【００４１】
図６を参照して、フェースプレート２１は、主面を有する平板形状のプレート部１ｃと、シーズヒータ３を設けた保持プレート部２１ｄとを有している。プレート部２１ｃの裏面と保持プレート部２１ｄとは、これらが図示しないネジによって相互に固定されている。
【００４２】
なお、第１乃至第４の実施の例において、シーズヒータ３，２３は、フェースプレート１，２１の溝部１ｂ，２１ｂに加締めによる装着した例を示したが、フェースプレート１，２１にシーズヒータ３、２３を直接鋳込みによって埋設してもよい。
【００４３】
また、フェースプレート１、２１は、アルミニウム材の厚さ約１０ｍｍとしてその裏面の外周部にシーズヒータ３，２３を設張り付けるように設けることができる。ベースプレートと４、２４とフェースプレート１、２１は同じ材料で構成しても良い。
【００４４】
第１及び第２の実施の形態例の熱盤では，約２４０〜３４０ｍｍの円盤状からなるフェースプレート１の裏面に、外周幅約３０ｍｍの外周面を残して一段薄くした裏面部を作り、外裏面には溝部１ｂをループ状に設け、そこにシーズヒータ３を加締め（あるいはネジ等）で固定している。そして、シーズヒータ３の端子３ａは裏面から垂直に出た状態にし、図７に示した制御回路３１へ接続している。
【００４５】
図７において、符号３２は、フェースプレート１に挿入された温度センサ２７、２８の温度を検出する検出部であり、３１は、温度制御部である。また、３３は、シーズヒータ３及び面状発熱体２の通電を制御する通電制御部を示している。一方の温度センサ２７は、フェースプレート１の周縁部に、他方の温度センサ２８はフェースプレート１の中央部に設ける。
【００４６】
第３及び第４の実施の形態例の熱盤では，プレート部２１ｄをアルミニウム材の厚さ約１０ｍｍとし、外裏面にシーズヒータ２３を張り付けるようにして設けている。約２４０〜３４０ｍｍ、厚さ１５〜２０ｍｍの円盤状からなりフェースプレート２１の裏面に外周幅約３０ｍｍの外裏面の一段薄い保持プレート部２１ｃを作り、そこに面状発熱体２２を組み込む。
【００４７】
次に、溝部２１ｂの内側に、シーズヒータ２３を加締めあるいはネジ等で儲け、シーズヒータ２３の端子部２３ａは裏面から垂直に出した状態で図示しない制御回路へ接続する。外裏面に設けた面状発熱体２２は、ネジ止め等で設ける。
【００４８】
図８は、第１の実施の形態例で示した熱盤の温度ひずみを温度グラフで示したものである。熱盤をベーク装置内で熱盤を１２０℃に制御中のフェースプレート１上に被加熱物を乗せたときの温度ひずみが従来例−２℃ ６０ｓが、本発明では０．４℃ ２０ｓに改良されたことを示している。
【００４９】
図９は、第３の実施の形態例で示した熱盤の温度ずみを温度グラフで示したものである。熱盤をベーク装置内で熱盤を１２０℃に制御中のフェースプレート１上に被加熱物を乗せたときの温度ひずみが従来例−２℃ ６０ｓが、本発明では０．３℃ １５ｓに改良されたことを示している。
【００５０】
【発明の効果】
上述のように本発明の熱盤によれば、トッププレートに半導体、液晶などの被加熱物が乗ったときの温度ひずみが大きいという欠点が簡単な構造で解消することができる。
【００５１】
また、トッププレートの外周の領域部分にシーズヒータを設ける構成によると、冷されている被加熱物が搬送されるときの外乱によって周囲部の温度が下がるのを補うこができる。
【００５２】
さらに、トッププレートの内周の領域部分にシーズヒータをいれるものは、冷されている被加熱物がトッププレート上に乗っかった場合に、トッププレートの内周部の近傍が急速に冷えるが、シーズヒータは即熱性があり、マイカーヒータは温度分布性がよいという特性を持っているため、内周部のシーズヒータで補うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱盤の第１の実施の形態例を示す断面図である。
【図２】図１の熱盤を分解した状態を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の熱盤の第２の実施の形態例を示す断面図である。
【図４】本発明の熱盤の第３の実施の形態例を示す断面図である。
【図５】図４の熱盤を分解した状態を示す分解斜視図である。
【図６】本発明の熱盤の第４の実施の形態例を示す断面図である。
【図７】図１の熱盤における回路例を示すブロック図である。
【図８】第１の実施の形態例で示した熱盤の温度ずみを温度グラフで示したものである。
【図９】第３の実施の形態例で示した熱盤の温度ずみを温度グラフで示したものである。
【図１０】従来のプリベーダー工程を説明するの概略図である。
【図１１】従来の熱盤及び装置を示す断面図である。
【図１２】従来の熱盤の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１，２１，２０３，３０３フェースプレート
１ａ，２１ａ主面
１ｂ，２１ｂ溝部
１ｃ，２１ｃプレート部
１ｄ，２１ｄ保持プレート部
２，２２，２０２面状発熱体
２ａ，２２ａ発熱体
２ｂ，２２ｂ，２０４発熱線
２ｃ絶縁マイカ
３，２３，３０４シーズヒータ
４，２４ベースプレート
１０，２５固定ネジ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to a hot platen for heating an object to be heated, and particularly to a hot platen used in a heat treatment process for manufacturing a semiconductor or a liquid crystal display.
[0002]
[Prior art]
As a conventional technology of a hot platen, for example, one used in a manufacturing process of a liquid crystal display is known. In recent years, thin and low power consumption liquid crystal display devices (LCD: Liquid Crystal Display) have attracted attention. Currently, LCDs on the market are simple matrix drive STNs (Super Twisted Transistors), TFTs. There is an MIM (MetaL Insitu R Metal) system that is an improvement of the above. Among these, the TFT method in which a transistor is embedded in each pixel occupies 60% of the entire liquid crystal panel.
[0003]
This TFT type display is composed of a very thin film except for the glass substrate, spacers, and liquid crystal which are structural materials. In particular, the structure of the TFT portion that serves as a switch for opening and closing the pixel is a combination of metal, silicon, and an insulating film often found in semiconductor integrated circuits. As in the case of semiconductors, these are formed by a manufacturing process by repeated lithography using thin film formation, exposure, and etching. At this time, heating at around 200 ° C. is required, and a hot platen is used for heating and cooling.
[0004]
An example of how the hot platen is used will be described in the pre-bake process shown in FIG.
[0005]
The liquid crystal display manufacturing apparatus has an exterior structure made of a rectangular parallelepiped box 171 having a size of about 5 × 2 × 2 m ³ . A plurality of small chambers 172a, 172b, 172c, and 172d are provided inside the box body 171 by providing a plurality of partition plates. Under the small rooms 172a, 172b, 172c, and 172d, one hot platen 173a, 173b, 173c, and 173d is installed.
[0006]
Windows 174 a and 174 b are formed on both side surfaces of the box body 171. In one window 174a, a liquid crystal glass substrate 180 being processed is placed in each of the small rooms 172a, 172b, 172c, and 172d. As an example, the four small chambers 172a, 172b, 172c, and 172d provided with the heating plates 173a, 173b, 173c, and 173d that are adjusted to 110 ° C., 140 ° C., 160 ° C., and 110 ° C. in order are passed through the other. The data is sent to the window 174b. Such a planar in-line heating method is a pre-bake process.
[0007]
In addition, although the plane inline type was described as an example, there are cases where a single-wafer type liquid crystal glass substrate is stacked in a plurality of stages or incorporated together as a coating apparatus.
[0008]
Further, it is also incorporated in semiconductor manufacturing equipment such as film formation, diffusion for heat treatment, CVD equipment, and heat treatment equipment. A heating plate for such a conventional liquid crystal display manufacturing apparatus, or a surface in contact with a liquid crystal or a semiconductor as a semiconductor manufacturing apparatus is used to dry or heat-treat the liquid crystal display or semiconductor in contact with or close to the liquid crystal display or semiconductor. A flat surface (top plate) where one surface is flat and no impurity is exposed is combined with a heating source for heating the top plate, and the structure is roughly divided into the following four.
[0009]
Conventional Example {circle around (1)} As shown in FIG. 11, the hot platen includes a top plate 203, a mica heater 202 in which a heating wire 204 is wound around insulating mica via a metal plate 206 on the back surface of the top plate 203, and the mica heater 202. And an insulative pressing plate 201 provided on the back surface.
[0010]
The metal plate 206 and the mica heater 202 are sandwiched between the top plate 203 and the pressing plate 201, and these are integrally coupled by a plurality of screws 212. In addition, in the heat plate, a heat shield plate 209 provided facing the lower side of the push plate 201 is fixed by screws 213 via spacers 211. The heat shield plate 209 is attached to a panel 217 of a device for attaching a heat plate. Further, below the heat shield plate 209, a holding plate 210 is attached to the heat shield plate 209 via a spacer 215 with screws 214.
[0011]
Note that a temperature sensor 219 is inserted into the top plate 203 of the hot platen. An abnormal temperature sensor 218 is attached to the back surface of the push plate 201. The heating wire 204 of the mica heater 202 is connected to the power supply lead 205 and introduced into the apparatus.
[0012]
The heating plate in the conventional example {circle around (2)} is configured by embedding heating lines 204 in a silicon rubber instead of the mica heater 202 on the back surface of the top plate 203 shown in FIG.
[0013]
The heating plate in the conventional example {circle around (3)} is configured by embedding a heating wire 204 in a heat-resistant resin such as Teflon (trade name) instead of the mica heater 202 on the back surface of the top plate 203 shown in FIG.
[0014]
The heating plate in the conventional example (4) is configured by embedding a sheathed heater 304 on the back surface of the top plate 303 as shown in FIG.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
However, each of the heating plates configured in the conventional examples (1) to (3) is provided with a single heating element as a heating source, and the heating element cannot be firmly fixed to the top plate 203, and the top plate There is a problem that the thermal resistance with the plate 203 is large, and there is a problem that the temperature distortion when a semiconductor or liquid crystal is placed on the top plate 203 is large, and since the structure is a foil heater such as a ribbon, the temperature aiming at the temperature distribution of the top plate 203 Although it is easy to make the distribution, the foil heater itself has a drawback that the temperature cannot be raised so much, the mica peels off and the silicon easily collapses.
[0016]
On the other hand, since the heating plate having the configuration of the conventional example (4) has the sheathed heater 304 embedded in the back surface of the top plate 303, it is difficult to incorporate a plurality of heaters with a specified capacity, and the surface temperature distribution is reduced. It is difficult to make uniform.
[0017]
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a hot plate that improves the temperature distribution and improves the temperature distortion of the main surface of the hot plate when a liquid crystal or a semiconductor is placed on a top plate.
[0018]
[Means for Solving the Invention]
According to the present invention, in a heating plate including a face plate having a main surface on which an object to be heated is heated and a heating element provided on the face plate, the heating element is an inner plate in the plane direction of the face plate . A planar heating element installed in one area part of the peripheral part and the outer peripheral part facing the main surface, and a seed placed in the other area part of the inner peripheral part and the outer peripheral part so as to oppose the main surface A hot platen having a heater is obtained.
[0019]
In addition, according to the present invention, there is obtained a hot plate characterized in that the planar heating element uses at least one of a mica heater, a silicon rubber heater, or a heat resistant resin heater formed in a planar shape.
[0020]
Further, according to the present invention, the planar heating element is provided in the region portion of the inner peripheral portion of the face plate and on the back surface facing the main surface, and the sheathed heater is provided on the face plate. A hot platen is provided, which is provided in a groove portion formed in a region portion of the outer peripheral portion and on a back surface facing the main surface.
[0021]
Further, according to the present invention, the planar heating element is provided in the region portion of the outer peripheral portion of the face plate and on the back surface facing the main surface, and the sheathed heater is provided on the face plate. A hot platen is provided, which is provided in a groove portion formed in a region portion of the inner peripheral portion and on a back surface facing the main surface.
[0022]
According to the invention, the face plate has a flat plate portion having the main surface and a holding plate portion provided with the sheathed heater, and the holding plate portion faces the main surface. Thus , a hot platen extending from the back surface of the plate portion in the plate thickness direction of the plate portion is obtained.
[0023]
Further, according to the present invention, the face plate has a flat plate portion having the main surface and a holding plate portion provided with the sheathed heater, and the back surface of the plate portion facing the main surface. And the holding plate portion are fixed to each other.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the hot platen of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Referring to FIGS. 1 and 2, the hot platen is a metallic face plate 1 having a main surface 1a for heating an object to be heated, such as a liquid crystal glass substrate, and two types provided on the face plate 1. Heating elements.
[0025]
Each of the two types of heating elements includes a planar heating element 2 that is disposed opposite to the main surface 1a in a region of the inner peripheral portion of the inner and outer peripheral portions in the planar direction of the face plate 1, and an outer peripheral portion of the inner and outer peripheral portions. And a sheathed heater 3 installed opposite to the main surface 1a.
[0026]
The planar heating element 2 in the first embodiment is called a mica heater, and two insulating mica plates 2d are formed on the upper and lower surfaces of the heating element 2c in which the heating wire 2b is wound around the insulating mica plate 2a. , 2e are integrally formed.
[0027]
As the other planar heating element 2, a silicon rubber heater, a heat resistant resin heater, or the like may be used. The planar heating element 2 is provided in the inner peripheral portion of the face plate 1 and in contact with the back surface facing the main surface 1a. The sheathed heater 3 is provided in a groove portion 1b formed in a region of the outer peripheral portion of the face plate 1 and on the back surface facing the main surface 1a.
[0028]
The face plate 1 has a flat plate portion 1 c having a main surface and a holding plate portion 1 d provided with a sheathed heater 3. The holding plate portion 1d extends from the back surface of the plate portion 1c in the plate thickness direction of the plate portion 1c. That is, the plate thickness of the plate portion 1c is made smaller than the plate thickness of the holding plate portion 1d.
[0029]
A base plate 4 is provided on the back surface of the planar heating element 2. The base plate 4 abuts the planar heating element 2 on the back surface of the plate portion 1c. The planar heating element 2 is thinner than the thickness of the holding plate portion 1d and presses the planar heating element 2 against the back surface of the plate portion 1c inside the holding plate portion 1d. The planar heating element 2 is sandwiched between the face plate 1 and the base plate 4 and fixed integrally with a plurality of screws 10.
[0030]
The terminal portions 3a provided at both ends of the sheathed heater 3 are bent substantially at a right angle and led out below the holding plate 1d. Further, the terminal portions 2 f at both ends of the heating wire 2 b of the planar heating element 2 are led out from terminal insertion holes formed in the base plate 4.
[0031]
The hot platen shown in FIG. 3 shows a second embodiment. In this hot platen, the face plate 1 of the hot platen shown in FIGS. 1 and 2 is divided into two. Note that the second embodiment has the same function as the hot platen shown in FIGS. 1 and 2, and therefore a part of the configuration is not described and is described with the same reference numerals.
[0032]
With reference to FIG. 3, the face plate 1 has a flat plate portion 1 c having a main surface and a holding plate portion 1 d provided with a sheathed heater 3. The back surface of the plate portion 1c and the holding plate portion 1d are fixed to each other by screws (not shown).
[0033]
4 and 5 show a third embodiment of the hot platen. 4 and 5, the heating plate includes a metallic face plate 21 having a main surface 21a for heating an object to be heated and two types of heating elements provided on the face plate 21. .
[0034]
Each of the two types of heating elements includes a planar heating element 22 disposed on the outer peripheral portion of the substantially donut-shaped face plate 1 in the planar direction so as to face the main surface 21a, and an inner and outer peripheral portion. And a sheathed heater 23 installed opposite to the main surface 21a.
[0035]
The planar heating element 22 in the third embodiment uses a mica heater, and two insulating mica plates 22d and 22e are provided on the upper and lower surfaces of the heating element 22c in which the heating wire 22b is wound around the insulating mica plate 22a. Are integrated into a single unit.
[0036]
As the other planar heating element 22, a silicon rubber heater, a heat resistant resin heater, or the like may be used. The planar heating element 22 is provided in a region of the outer peripheral portion of the face plate 21 and in contact with the back surface facing the main surface 21a. The sheathed heater 23 is provided in a groove portion 21b formed in the inner peripheral portion of the face plate 21 and on the back surface facing the main surface 21a.
[0037]
The face plate 21 includes a flat plate portion 21 c having a main surface 21 a and a holding plate portion 21 d provided with a sheathed heater 23. The holding plate portion 21d protrudes from the back surface of the plate portion 21c in the thickness direction of the plate portion 21c. That is, the plate thickness of the plate portion 21c is made smaller than the plate thickness of the holding plate portion 21d.
[0038]
A base plate 24 is provided on the back surface of the planar heating element 22. The base plate 24 abuts the planar heating element 22 on the back surface of the plate portion 21c. The planar heating element 22 is thinner than the thickness of the holding plate portion 21d, and presses the planar heating element 22 against the back surface of the plate portion 21c outside the holding plate portion 21d. The planar heating element 22 is sandwiched between the face plate 21 and the base plate 24 and fixed integrally with a plurality of fixing screws 25.
[0039]
Terminal portions 23 a provided at both ends of the sheathed heater 23 are bent substantially at right angles and led out below the base plate 24. Further, the terminal portions 22 f at both ends of the heating wire 22 b of the planar heating element 22 are led out from terminal insertion holes 25 a formed in the base plate 24.
[0040]
The hot platen shown in FIG. 6 shows a fourth embodiment. In this hot platen, the face plate 21 of the hot platen shown in FIGS. 4 and 5 is divided into two. The second embodiment has the same function as the hot platen shown in FIG. 4 and FIG.
[0041]
With reference to FIG. 6, the face plate 21 includes a flat plate portion 1 c having a main surface and a holding plate portion 21 d provided with the sheathed heater 3. The back surface of the plate portion 21c and the holding plate portion 21d are fixed to each other by screws (not shown).
[0042]
In the first to fourth embodiments, the sheathed heaters 3 and 23 are shown by caulking the groove portions 1b and 21b of the face plates 1 and 21, but the sheathed heaters are attached to the face plates 1 and 21. 3, 23 may be embedded by direct casting.
[0043]
Further, the face plates 1 and 21 can be provided so that the thickness of the aluminum material is about 10 mm and the sheathed heaters 3 and 23 are attached to the outer peripheral portion of the back surface thereof. The base plate 4, 24 and the face plates 1, 21 may be made of the same material.
[0044]
In the heating plates of the first and second embodiments, a back surface portion is formed on the back surface of the face plate 1 having a disk shape of about 240 to 340 mm, with the outer peripheral surface having an outer peripheral width of about 30 mm being made thinner, A groove portion 1b is provided in a loop shape on the back surface, and the sheathed heater 3 is fixed thereto by caulking (or screws or the like). And the terminal 3a of the sheathed heater 3 is made to protrude perpendicularly | vertically from the back surface, and is connected to the control circuit 31 shown in FIG.
[0045]
In FIG. 7, reference numeral 32 denotes a detection unit that detects the temperature of the temperature sensors 27 and 28 inserted in the face plate 1, and 31 denotes a temperature control unit. Reference numeral 33 denotes an energization control unit that controls energization of the sheathed heater 3 and the sheet heating element 2. One temperature sensor 27 is provided at the periphery of the face plate 1, and the other temperature sensor 28 is provided at the center of the face plate 1.
[0046]
In the heating plates of the third and fourth embodiments, the plate portion 21d is made of aluminum material with a thickness of about 10 mm, and the sheathed heater 23 is attached to the outer back surface. The holding plate portion 21c is formed in a disk shape having a disk shape of about 240 to 340 mm and a thickness of 15 to 20 mm on the back surface of the face plate 21.
[0047]
Next, the sheathed heater 23 is caulked or screwed or the like inside the groove 21b, and the terminal portion 23a of the sheathed heater 23 is connected to a control circuit (not shown) in a state where the sheath 23 is extended vertically from the back surface. The planar heating element 22 provided on the outer back surface is provided by screwing or the like.
[0048]
FIG. 8 is a temperature graph showing the temperature distortion of the hot platen shown in the first embodiment. The temperature distortion when placing an object to be heated on the face plate 1 whose heating plate is controlled to 120 ° C. in the baking apparatus is improved from the conventional example of −2 ° C. 60 s to 0.4 ° C. 20 s in the present invention. It has been shown.
[0049]
FIG. 9 is a temperature graph showing the temperature increase of the hot platen shown in the third embodiment. The temperature distortion when placing an object to be heated on the face plate 1 whose heating plate is controlled to 120 ° C. in the baking device is improved from the conventional example of −2 ° C. 60 s to 0.3 ° C. 15 s in the present invention. It has been shown.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the hot platen of the present invention, the disadvantage that the temperature distortion is large when an object to be heated such as a semiconductor or liquid crystal is placed on the top plate can be solved with a simple structure.
[0051]
Moreover, according to the structure which provides a sheathed heater in the area | region part of the outer periphery of a top plate, it can compensate that the temperature of a peripheral part falls by disturbance when a to-be-cooled to-be-heated object is conveyed.
[0052]
Furthermore, when a sheathed heater is inserted in the inner peripheral area of the top plate, the vicinity of the inner peripheral portion of the top plate cools rapidly when the object to be heated gets on the top plate. Since the heater has immediate heat characteristics and the miker heater has a characteristic of good temperature distribution, it can be supplemented with a sheathed heater in the inner periphery.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a hot platen according to the present invention.
2 is an exploded perspective view showing a state in which the hot platen in FIG. 1 is exploded. FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the hot platen of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the hot platen of the present invention.
5 is an exploded perspective view showing a state in which the hot platen in FIG. 4 is disassembled. FIG.
FIG. 6 is a sectional view showing a fourth embodiment of the hot platen of the present invention.
7 is a block diagram showing an example of a circuit in the hot platen of FIG. 1. FIG.
FIG. 8 is a temperature graph showing the temperature increase of the hot platen shown in the first embodiment.
FIG. 9 is a temperature graph showing the temperature increase of the hot platen shown in the third embodiment.
FIG. 10 is a schematic view illustrating a conventional pre-vader process.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a conventional heating plate and apparatus.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing another example of a conventional hot platen.
[Explanation of symbols]
1, 21, 203, 303 Face plate 1a, 21a Main surface 1b, 21b Groove 1c, 21c Plate 1d, 21d Holding plate 2, 22, 202 Planar heating element 2a, 22a Heating element 2b, 22b, 204 2c Insulation mica 3, 23, 304 Seed heater 4, 24 Base plate 10, 25 Fixing screw

Claims

In a heating plate including a face plate having a main surface for heating an object to be heated, and a heating element provided on the face plate,
The heating element includes a planar heating element disposed opposite to the main surface in one region of an inner peripheral portion and an outer peripheral portion in a planar direction of the face plate, and the other of the inner peripheral portion and the outer peripheral portion. A hot platen having a sheathed heater disposed in a region portion so as to face the main surface.

2. The heating plate according to claim 1, wherein the planar heating element uses at least one of a mica heater, a silicon rubber heater, or a heat resistant resin heater formed in a planar shape.

2. The heating plate according to claim 1, wherein the planar heating element is provided in the region portion of the inner peripheral portion of the face plate and on a back surface facing the main surface, and the sheathed heater is provided on the face plate. A hot platen provided in a groove portion formed in a region portion of the outer peripheral portion of the plate and on a back surface facing the main surface.

2. The heating plate according to claim 1, wherein the planar heating element is provided in the region portion of the outer peripheral portion of the face plate and on a back surface facing the main surface, and the sheathed heater is provided on the face plate. The heating plate is provided in a groove portion formed in a region portion of the inner peripheral portion and on a back surface facing the main surface.

2. The hot platen according to claim 1, wherein the face plate includes a flat plate portion having the main surface and a holding plate portion provided with the sheathed heater, and the holding plate portion is formed on the main surface. A hot platen extending from a back surface of the opposing plate portion in a thickness direction of the plate portion.

2. The hot platen according to claim 1, wherein the face plate includes a flat plate portion having the main surface and a holding plate portion provided with the sheathed heater, and the face plate is opposed to the main surface . A heating plate, wherein a back surface and the holding plate portion are fixed to each other.